火力发电厂锅炉给水自动控制系统设计与仿真

"本篇论文是针对自动化过程控制课程设计的一部分，研究对象为发电厂锅炉给水控制系统。发电厂大型火力发电机组的高效运行依赖于复杂的锅炉、汽轮机和辅助设备的协同工作，其中锅炉水位控制是关键环节。由于锅炉作为一个非线性、时变且强耦合的多变量系统，其水位的稳定对整个发电流程至关重要。水位过高或过低都会带来严重后果，如影响汽水分离、设备故障甚至可能导致锅炉爆炸。 论文首先介绍了单元机组的生产过程，强调了锅炉作为主体设备的地位，特别是汽包锅炉给水控制的自动控制必要性。研究内容涵盖了给水调节对象的动态特性，包括对给水扰动、蒸汽流量扰动和燃料量扰动的响应分析。控制方案方面，论文探讨了不同的给水流量调节方式，如节流方式、给水泵调速方式以及组合方式，以实现精确的水位控制。 在控制方案选择上，论文重点研究了协调控制系统，包括单元机组协调控制系统和负荷控制系统，以及前馈-反馈三冲量给水控制系统。这种控制系统通过优化输入信号间的静态配合和动态整定，确保在各种工况下都能有效抑制水位波动。仿真部分，通过副回路和主回路的建模仿真，分析了系统在外部扰动下的性能，提供了深入的理解和优化策略。 此外，论文还详细讨论了过程检测控制仪表的选用，如流量变送器、液位检测元件、阀门定位器、调节器和执行元件的选择，以及这些设备的技术参数。这些仪表的选择直接影响到控制系统的精度和稳定性。 最后，作者通过个人总结，提炼了本次课程设计的主要成果和经验教训，为今后类似项目提供参考。整个论文不仅理论结合实际，还展示了学生在设计过程中对锅炉给水控制系统深入了解和实践能力的提升。"